人教版高中物理必修二3-实验:研究平抛运动
《第五章 3 实验_探究平抛运动的特点》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版201
《实验_探究平抛运动的特点》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解平抛运动的观点和特点。
2. 掌握平抛运动分解为水平匀速直线运动和垂直匀加速运动的原理。
3. 能够独立进行平抛运动实验操作,观察并分析实验结果。
4. 培养独立思考、动手实验、分析总结的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:平抛运动实验操作、数据分析和总结。
2. 教学难点:理解平抛运动的特点,掌握其分解原理。
三、教学准备1. 实验器械:斜槽、小球、木板、记录纸、铅笔等。
2. 实验环境:确保实验环境安全,避免干扰因素。
3. 教材与课件:准备相关教材和课件,辅助讲解。
4. 讲解与示范:教师提前准备好讲解和示范视频,确保学生能够正确操作实验。
四、教学过程:1. 导入新课:通过一些常见的平抛运动实例,如投掷铅球、飞行导弹、小球做斜下抛运动等,引导学生思考这些现象中的共同特征,并引出平抛运动的观点。
设计提问:这些运动有什么共同特征?学生回答:都是将物体以一定初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下下落。
教师总结:这种运动我们称之为平抛运动。
2. 介绍实验目标和原理:通过实验探究平抛运动的特点,理解平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成。
教师提问:我们该如何通过实验来验证这个结论?学生回答:应用频闪照相或视频分析等方法,观察小球的运动轨迹。
3. 实验操作与观察:教师演示实验操作过程,引导学生观察小球的运动轨迹,记录数据。
教师提示:实验中需要注意哪些事项?如何正确应用仪器?学生回答:注意仪器的正确应用方法,如调整角度使小球能准确落在镜面中,注意频闪的频率等。
4. 数据分析与结论:引导学生根据实验数据进行分析,得出平抛运动的特点,并得出结论。
设计提问:通过实验数据,你们发现了什么规律?学生回答:发现小球的运动轨迹是一条曲线,且在竖直方向上速度增加,水平方向上速度不变。
教师总结:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。
人教版高中物理必修第二册精品课件 第五章 抛体运动 3 实验_探究平抛运动的特点
2.[2022江苏盐城四校期中]在“探究平抛运动规律”的实验中,某同学进行了如下实验探究:
AC
1.5
2.5
1.96
只受重力
水平方向
沿水平方向
只受重力
二、探究平抛运动的特点
1.实验思路:利用实验室的斜面小槽等器材安装实验装置。钢球从斜槽上滚下,通过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放,则钢球每次在空中做平抛运动的轨迹相同。设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑的曲线将各点连起来,从而得到钢球做平抛运动的轨迹(即描迹法)。这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质(是否为抛物线),并确定平抛运动中的各个物理量。
水平
初速度相同
[解析] 为了保证小球的初速度水平,斜槽末端切线应水平。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的初速度相同。
1.6
1.5
2
典题4 在做“探究平抛运动的特点”的实验时:
重垂线
[解析] 竖直线用重垂线确定,因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的。
零
匀加速直线
9.60
三、实验改进与创新
(1)固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,以保证小球的初速度______,保证小 球的运动是平抛运动;
(2)固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,保证小球在运动中靠近但不接触木板;
(3)小球每次从斜槽的同一位置由静止释放,以确保每次小球抛出时的__________;
人教版高中物理必修2 第五章第3节实验研究平抛运动同步练习题(含解析)
人教版高中物理必修二第五章第3节:实验:研究平抛运动同步练习一、单选题(本大题共10小题)1.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。
关于该实验,下列说法中正确的是()A. A球先落地B. B球先落地C. 两球应同时落地D. 该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动2.在做平抛物体运动的实验中,引起实验误差的原因是()①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时,没有用重垂线③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响.A. B. C. D.3.用如图所示的实验装置研究平抛运动:在水平桌面上放置一个斜面,在桌子右边有一木板,上面放一张白纸,白纸上有复写纸,以记录钢球在白纸上的落点。
关于该实验操作和结论,下列说法正确的是()A. 每次实验,小球可以从斜面上的不同位置由静止开始下落B. 实验时木板应保持水平,但可以左右上下移动C. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1:4,则小球的水平位移之比为1:2D. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1:2,则小球的水平位移之比为1:44.某物理小组利用如图所示的装置研究平抛运动。
他们用小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,并观察到两小球同时落地。
关于该实验,下列说法中正确的是()A. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动B. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动C. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动D. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动5.如图所示,是两个研究平抛运动的演示实验装置,对于这两个演示实验的认识,下列说法正确的是()A. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在水平方向上做匀速运动B. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在竖直方向上做自由落体运动C. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做匀加速运动D. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做自由落体运动6.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,A、B、C为小球在不同时刻所处的位置。
[人教版]高中物理史《实验_探究平抛运动的特点》PPT实用版
V0 B A
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(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后, B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A
B v0
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②只受重力的作用 3.平抛运动的特点
(1)水平方向 观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.
V0 B
A
(1)水平方向 观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.
V0 B
A
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(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤敲击后, B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A
பைடு நூலகம்
B v0
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高中物理 必修第二册 第五章 3 实验:探究平抛运动的特点
3实验:探究平抛运动的特点1.某种“探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示:(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地,改变H大小,重复实验,a、b仍同时落地,该实验结果可表明________。
A.两小球落地速度的大小相同B.两小球在空中运动的时间相等C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D.a小球在水平方向的分运动是匀加速直线运动(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C,如图所示,图中O为抛出点,B点在两坐标线交点,坐标x B=40 cm,y B=20 cm,则a小球水平飞出时的初速度大小为v0=________ m/s;平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为v B=________ m/s(g=10 m/s2)。
解析:(1)a球做平抛运动,b球做自由落体运动,实验现象是两球同时落地,改变H,a、b两球仍然是同时落地,可知两个小球在空中运动的时间相等,a球在竖直方向上的运动规律与b球相同,即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,故B、C正确,A、D错误。
(2)由B点的坐标知,图中每格长10 cm,根据Δy=gT2得相等的时间间隔为:T=Δyg=0.110s=0.1 s,则小球平抛运动的初速度为:v0=xT=0.20.1m/s=2.0 m/s。
B点的竖直分速度为:v By=y AC2T=0.40.2m/s=2.0 m/s,根据平行四边形定则知,B点的速度为:v B=v02+v By2=4+4m/s=22m/s。
答案:(1)BC(2)2.0222.(1)图甲所示为频闪摄影方法拍摄的探究物体做平抛运动的特点的照片,图中B、C为两个同时由同一点出发的小球。
BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹,通过分析上述两条轨迹可得出结论:________________________________________________________________________。
2022年人教版高中物理必修二第五章抛体运动第3节实验:探究平抛运动的特点
3.实验:探究平抛运动的特点一、实验目的1.会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。
2.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。
3.根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。
二、实验思路1.把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。
2.平抛运动的分解方法:(1)平抛运动的特点物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。
(2)分解方法分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。
实验方案方案一:分别研究水平和竖直方向分运动的规律1.探究平抛运动竖直分运动的特点:【实验步骤】(1)如图,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。
(2)观察两球的运动轨迹,比较它们落地时间的先后。
(3)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验,记录实验现象。
【数据收集与分析】根据A球与B球落地时间的先后,得出平抛运动竖直分运动的规律。
2.探究平抛运动水平分运动的特点:【实验步骤】(1)如图,钢球在斜槽M中从某一高度滚下,从末端飞出后做平抛运动(实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上)。
(2)钢球飞出后,落到挡板N上,在白纸上记录钢球此时的位置。
(3)上下调节挡板N,通过多次实验,在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
(4)用平滑的曲线把这些印迹连接起来,得到钢球做平抛运动的轨迹。
【数据收集与分析】根据平抛运动的轨迹,设法确定相等的时间间隔,再看相等的时间内水平分运动的位移,进而确定水平分运动的规律。
方案二:利用频闪照相法探究平抛运动的特点1.实验原理:数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片,将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线,便得到小球的运动轨迹,如图所示,由于相邻两帧照片间的时间间隔相等,只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离,就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。
2.数据处理:(1)建立以抛出点为坐标原点,以小球水平抛出时的初速度方向为x轴正方向,以竖直向下为y轴正方向的直角坐标系。
高中物理 3. 实验:探究平抛运动的特点 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 决定一个做平抛运动的物体在空中运动时间的因素是()A.抛出时的初速度B.抛出时的竖直高度C.抛出时的竖直高度与初速度D.以上均不正确2. 关于平抛物体的运动,以下说法正确的是A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大B.平抛物体的运动是变加速运动C.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变D.做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大3. 某同学使小球沿高为的课桌水平飞出,用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像(每秒15帧照片),并将小球运动的照片打印出来,则他大约可以得到小球正在空中运动的照片的帧数为()A.4 B.6 C.8 D.104. 做平抛运动的物体在连续相等的时间内()A.位移的增量减小B.速度的增量减小C.速度的增量增大D.速度的增量相等5. 科学研究方法是物理学科核心素养的重要体现。
下列所用到的科学研究方法不属于等效替代法的是()A.分析物体受到的重力时,认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,把这一点叫做物体的重心B.进行分析研究时,在保证效果相同的情况下可用某一个力代替某几个力的作用,把这个力叫做那几个力的合力C.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,研究加速度与力的关系时,要求物体质量不变;研究加速度与质量的关系时,要求物体受力不变D.研究平抛运动时,可将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,把分解出来的这两个直线运动叫做平抛运动的分运动6. 一小球从距水平地面5m高处以10m/s的初速度水平抛出。
不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2则小球在空中的运动时间为()A.1s B.2s C.3s D.4s7. 飞机以200m/s的速度水平飞行,某时刻让A球从飞机上落下,相隔1s钟后又让B球落下,不计空气阻力,关于A球和B球在空中的位置的关系,正确的说法是()A.A球在B球的后下方B.A球在B球的前下方C.A球在B球的正下方D.不能确定8. 下列说法中正确的是()A.平抛运动是变加速曲线运动B.做平抛运动的物体速度与初速度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角成正比C.物体做平抛运动的运动时间仅由初速度决定D.物体做曲线运动时,其合力的方向一定不与速度方向相同9. 投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。
2023人教版新教材高中物理必修第二册5.3实验:探究平抛运动的特点 学案及典型例题
5.3 实验:探究平抛运动的特点基础知识梳理一、抛体运动和平抛运动1.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受作用的运动.2.平抛运动:初速度沿方向的抛体运动.3.平抛运动的特点:(1)初速度沿水平方向;(2)只受作用.二、实验:探究平抛运动的特点【实验思路】(1)基本思路:根据运动的分解,把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的运动,分别研究物体在这两个方向的运动特点.(2)平抛运动的分解:可以尝试将平抛运动分解为方向的分运动和方向的分运动.【进行实验】方案一:频闪照相(或录制视频)的方法(1)通过频闪照相(或视频录制),获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示);(2)以抛出点为原点,建立直角坐标系;(3)通过频闪照片描出物体经过时间间隔所到达的位置;(4)测量出经过T,2T,3T,…时间内小球做平抛运动的位移和位移,并填入表格;(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点.方案二:分别研究水平和竖直方向分运动规律步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点图2(1)如图2所示,用小锤击打弹性金属片后,A球做运动;同时B球被释放,做运动.观察两球的运动轨迹,听它们落地的声音.(2)改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,即改变A球的初速度,发现两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动为运动.步骤2:探究平抛运动水平分运动的特点1.装置和实验(1)如图所示,安装实验装置,使斜槽M末端水平,使固定的背板竖直,并将一张白纸和复写纸固定在背板上,N为水平装置的可上下调节的向背板倾斜的挡板.(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下,从末端飞出后做平抛运动,使小球的轨迹与背板.钢球落到倾斜的挡板N上,挤压复写纸,在白纸上留下印迹.(3) 调节挡板N,进行多次实验,每次使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下,在白纸上记录钢球所经过的多个位置.(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在木板上的投影点为坐标原点O,过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(5)取下纸,用平滑的曲线把这些印迹连接起来,得到钢球做平抛运动的轨迹.(6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点,在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点,即各点之间的时间间隔,测量这些点之间的水平位移,确定水平方向分运动特点.(7)结论:平抛运动在相等时间内水平方向相等,平抛运动水平方向为运动.2.注意事项:(1)实验中必须调整斜槽末端的(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平).(2)背板必须处于,固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上由静止释放.(4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时钢球球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的一直到达为宜.【参考答案】重力水平重力直线水平竖直平抛自由落体自由落体平行上下坐标 相等 位移 匀速直线 切线水平 竖直面内 同一位置 左上角 右下角考点一:平抛运动概念、性质、条件、特征【例1】2022年2月15日,北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中,中国选手苏翊鸣夺得冠军。
物理人教版必修2:第五章 3.实验:研究平抛运动
E.将小球经过不同高度的位置记录在纸上,取下纸后,用
直尺将点连成折线
(2)某学生在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球 做平抛运动时的起点位置,O 为物体运动一段时间后的位置, 取为坐标原点,平抛的轨迹如图 5-3-4 所示,根据轨迹的坐 标求出物体做平抛运动的初速度 v0=___________m/s.(取 g= 10 m/s2)
水平速度抛出,其运动轨迹由图板左上角到右下角,这样可以
充分利用坐标纸,减小测量误差. (5)由平抛运动方程求小球平抛的初速度时,应选取在平抛
运动轨迹上离坐标原点 O 较远的点的坐标数据来进行计算,这
样既便于测量又减小了误差.
【数据分析】 (1)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线:
如图 5-3-3 所示,在 x 轴上作出几个等距离的点 A1、A2、
3.实验:研究平抛运动
匀速直线 1.平抛运动在水平方向上的运动是__________运动,相等 相等 v0t 的下落时间内物体在水平方向发生的位移_____,为 s水平=____. 匀加速直线(或自由落体) 2.平抛运动在竖直方向上的运动是____________________ gt 运动,竖直分速度与时间的关系是 v竖直=________.
A3、„,把线段OA1 的长度记为l,则OA2=2l,OA3=3l,由A1、 A2、A3、„向下作垂线,与轨迹的交点记为M1、M2、M3、„.若 轨迹是一条抛物线,则各点的 y 坐标和 x 坐标应该具有 y=ax2 的形式(a 是待定常量),用刻度尺测量某点的 x、y 两个坐标值, 代入y=ax2 求出a.再测量其他几个点的x、y坐标值,代入y=ax2, 若在误差范围内都满足这个关系式,则这条曲线是一条抛物线.
的轨迹和求物体的平抛初速度.实验的简要步骤如下: 同一位置由静止 A.让小球多次从________________滚下,记下小球穿过
高中物理实验《研究平抛运动》实验报告单
1.调整木板:调整支架螺丝,使面板竖直(重垂线与面板竖直刻度线平行);
2.调节导轨:调节铝质导轨,使导轨末端水平(在导轨末端任意位置放小球不会滚动);
3.压纸:将 白纸边缘紧贴着面板的刻度线,上面叠放复写纸,再用塑料磁条压在面板上;
4.放球:从斜面导轨上同一位置,由静止释放小球,使钢球落在接球槽内;
3.用平滑的曲线拟合各个斑点;
4.用公式计算初速度。
位置
位移x(m)
位移y(m)
初速度
初速度的Байду номын сангаас均值
1
2
二、无抛出点的运动轨迹
在曲线上选取三个点A、B、C,使相邻点间的水平位移相等,并测出X,测出相邻点的竖直位移分别为 和 ,相邻点的时间为T,由 , 求得 。
三、实验结论与反思
1.测出小球平抛运动的初速度 =m/s.
5.印点:小球落点通过复写纸印在白纸上,注意区分落点与滚动印迹点;
6.移槽:将接球槽逐次下移(或上移),再次释放小球,便在白纸上打下一系列斑点;
7.重复:将白纸翻面再重复实验一次;
数据处理:
一、有抛出点的运动轨迹
1.取下白纸,沿边线绘出x轴和y轴;
2.测量各斑点到x轴的距离,记为y,到y轴的距离,记为x;填入表格;
四、整理实验仪器
高中物理实验报告单
实验名称
研究平抛运动
指导教师
实验日期
实验目的:1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。
2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线
3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
实验器材:演示面板、铝质导轨、接球槽、钢球、重锤、塑料磁条、白纸、复写纸等。
实验原理:利用描迹法描出小球的平抛运动轨迹,建立坐标系,测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据重力加速度g的数值,利用公式 ,求出小球的飞行时间 ,再利用公式 ,求出小球的水平分速度,即为小球做平抛运动的初速度 如果轨迹是抛物线,则两坐标满足
人教版高中物理必修第二册精品课件 第5章 抛体运动 3 实验探究 平抛运动的特点
(3)钢球每次滚下的初位置不相同。
(4)建立坐标系时,误将斜槽口在背板上的投影点作为坐标原点。
应用体验
【例2】 探究平抛运动特点的实验装置图如图甲所示。
(1)实验取得的部分数据已标在图乙中,其中O
为抛出点,若已知当地重力加速度为9.8 m/s2,
则此小球做平抛运动的初速度为 1.6 m/s。
(5)上下调节倾斜挡板N,重复步骤(4),在白纸上记录小钢球所经过的多个位
置。
(6)用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到小钢球做平抛运动的轨迹。
3.注意事项
(1)斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端切线水平,将小钢球放在斜槽末端
水平部分,若小钢球静止,斜槽末端的切线就水平了。
(2)方木板固定:方木板必须处于竖直面内,检查坐标纸竖线是否竖直。
上分别测量OxA、xAxB、xBxC、…和OyA、yAyB、yByC、…的长度。
③在误差允许范围内,若OxA=xAxB=xBxC=…,则说明平抛运动水平分运动为
匀速直线运动。
④在误差允许范围内,若yByC-yAyB=yAyB-OyA=…,根据yByC-yAyB=yAyBOyA=aT2,T为频闪周期,可得加速度a,若a=g(g为重力加速度),则表明平抛运
点就清楚了。
2.进行实验
记录小球经过相同时间所在的位置
方案一:利用频闪照相的方法,记录物体在不同时刻的位置。
方案二:设法描绘物体做平抛运动的轨迹,先研究水平方向的运动规律,再
研究竖直方向的运动规律。
易错辨析
(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。( × )
解析 还必须只受重力作用。
(2)抛体运动就是平抛运动。( × )
第3节实验:探究平抛运动的特点-教学设计-2022-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
人教版(2019)高中物理必修二第五章抛体运动第3节实验:探究平抛运动的特点教学设计核心素养重点教学流程新课教学【教师】同学之间讨论一下平抛运动的定义、特点和性质。
(一)平抛运动1.定义:以一定的初速度沿水平方向将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这样的抛体运动,叫作平抛运动。
2.特点:(1)初速度方向为水平。
(2)不计阻力,只受重力作用。
(3)运动轨迹是曲线.3.性质:加速度恒为g的匀变速曲线运动。
(二)实验思路【教师】下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。
在实验开始前,请思考:平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么?如何用实验来研究平抛运动的特点?【学生】平抛运动的轨迹是曲线,可以分解成两个方向的直线运动,比直线运动复杂。
【教师】分析运动可以从受力分析上找线索。
【学生】我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路,分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动。
【教师】根据对平抛物体的受力分析,你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想?【学生】平抛运动可以看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。
如果这两个分运动研究清楚了,平抛运动的规律自然就清楚了。
【教师】下面我们就按这样的思路进行实验与分析。
(三)进行实验步骤1:探究平抛运动竖直分运动的特点根据生活现象引导学生猜想:平抛运动在竖直方向做什么运动?实验探究:实验中,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B 球被释放,自由下落,做自由落体运动。
A,B两球同时开始运动。
观察两球的运动轨迹,比较它们落地时间的先后(可以根据落地声音判断两小球的落地是否同时)。
分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复这个实验,记录实验现象有什么变化。
从这个实验看,平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动?【教师活动】展示实验的频闪图片【学生】平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。
人教版高中物理必修2第五章 曲线运动3. 实验:研究平抛运动习题(4)
实验 研究平抛运动一 选择题1.某同学在做平抛实验中,在纸上记下了纵坐标y ,描出了如图所示的一段曲线,忘记标出抛出点的位置.为了求得初速度,他在曲线上取A 、B 两点,并用刻度尺分别量出它们到y 轴的距离x 1、x 2,以及AB 的竖直距离h ,则小球的初速度v 0和落到A 点时下落的竖直高度y 0应为下面的( )B A .初速度为h x x 22122- B .初速度为 h x x g 2(2122)- C .竖直高度21221x x h x - D .竖直高度为 2121)(x x h x - 2.如图2所示,有一段物体做平抛运动的轨迹,a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出.其中x 、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向,则下列说法错误的是( )AA .物体在a 点的速度方向是水平的B .物体的平抛初速度是2m/sC .从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为2m/sD .物体在b 点的速度大小为2.5m/s3.平抛运动规律可以概括为两点:一是水平方向做匀速直线运动;二是竖直方向做自由落体运动.做下面的实验研究平抛运动:在如图3所示的装置中,两个相同的弧形轨道M 、N 上端分别装有电磁铁C 、D .调节电磁铁C 、D 的高度,使AC=BD ,从而保证小球P 、Q 在轨道出口处的水平初速度相等,将小球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上,然后同时切断电源,两小球同时分别从轨道M 、N 的下端射出.结果两个小球到过E 处发生碰撞.则这个实验( A )A .只能说明上述规律中的第一条B .只能说明上述规律中的第二条C .不能说明上述规律中的任何一条D .能同时说明上述两条规律4.如图4所示的实验研究平抛运动时,用小锤去打击弹性金属片,A 球水平飞出,同时B 球被松开做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验( )BA .只能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动B .只能说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动C .能同时说明以上两项D .不能说明上述规律中的任何一条5.在“研究平抛运动的实验当中”不会增大实验误差的是 ( )AA .斜槽与小球之间有摩擦B .斜槽末端的切线水平没有调好C .小球每次释放的位置不同D .安装有斜槽的方木板时,其重锤线与木板竖直线不对齐6.在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意如图5.小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放,原因是①保持抛出进的初速度每次都相同.并保持斜槽末端水平.原因是②保证每次都沿水平方向抛出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1,2,3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为s 1,s 2,s 3,速度依次为v 1,v 2,v 3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是(C )A .s 2- s 1=s 3-s 2,v 2- v 1= v 3- v 2B .s 2- s 1>s 3-s 2,v 2- v 1= v 3- v 2C .s 2- s 1>s 3-s 2,v 2- v 1>v 3- v 2D .s 2- s 1<s 3-s 2,v 2- v 1>v 3- v 27.在做“研究平抛物体运动”的实验中,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外,下列器材中还需要的是( )CA .弹簧秤B .秒表C .重垂线D .天平8.用如图6所示装置研究平抛运动,要描绘小球做平抛运动的轨迹,下面做法中对减小误差没有帮助的是 (B )A .使用密度大、体积小的钢球B .尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C.实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D.使斜槽末端的切线保持水平9.在“研究平抛物体运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置应是()(设小球半径为r)DA.斜槽口末端O点B.斜槽口O点正上方r处C.斜槽口O点正前方r处D.小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点10.在研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是()DA.可使小球每次从斜槽上不同的位置自由滑下B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端可以不水平D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些11.如图7所在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后.将你认为正确的有()CA.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动12.在研究平抛运动时,某同学做了如图8所示的实验用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开做自由落体运动.经过多次实验,他发现两球总是同时落地.这个实验说明了A球水平飞出后()BA.在竖直方向上的分运动是匀速直线运动B.在竖直方向上的分运动是自由落体运动C.在水平万间上的分运动是匀速直线运动D.在水平方向上的分运动是匀加速直线运动13.如图9所示,是利用闪光照相研究平抛运动的示意图,小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,两球恰在位置4相碰,则A球离开桌面的速度为(g=10m/s2)()AA.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s14.为探究平抛运动的规律,小明利用了频闪照相方法.如图10,背景方格纸的边长为2.5cm,A、B、C、D是同一小球在频闪照相中拍下的四个连续的不同位置时的照片,g=10m/s2,则()CA.小球在A位置时,速度沿水平方向B.频闪照相相邻闪光的时间间隔为0.02sC.小球水平抛出的初速度为1.5m/s D.小球经过B点时其竖直分速度大小为1.5m/s 15.用如图11所示的演示器研究平抛运动,小球击打弹性金属片C,使A球沿水平方向飞出做平抛运动;与此同时,B球松开做自由落体运动.实验观察到的现象是()CA.A球先落地B.B球先落地C.A、B两球同时落地D.增大实验装置离地面的高度,重复上述实验,B球将先落地16.如图11所示,用平抛竖落仪做演示实验,A小球做平抛运动的同时B小球做自由落体运动,对这个实验观察到的现象和结论,下列描述正确是()AA.两小球同时到达地面,说明A小球在竖直方向上的分运动是自由落体运动B.两小球同时到达地面,说明A小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动C.B小球先到达地面,说明运动路程越长,时间越长D.A小球初速度越大在空中运动时间越长17.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法不正确的是( )CA .安装有斜槽的平板时,一定要注意平板是否竖直B .安装斜槽时,要使斜槽末端切线水平C .每次实验小球可以从不同位置由静止释放D .实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律18.在研究平抛运动的实验中:让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为不正确的是( )DA .通过调节使斜槽的末端保持水平B .每次释放小球的位置必须相同C .每次必须由静止释放小球D .将球的位置记录在纸上后,用直尺将点连成折线19.研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( )BA .保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B .保证小球飞出时,初速度水平C .保证小球在空中运动的时间每次都相等D .保证小球运动的轨道是一条抛物线20.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图实所示的物体运动轨迹,a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已经标出,则(g 取10m/s 2)( )CA .从a 到b 的时间小于从b 到c 的时间B .物体平抛的初始位置在O 点C .物体平抛的初速度大小为2m/sD .物体到达b 点时的速度大小为5m/s21.在“研究平抛运动”的实验中,已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动轨迹中的一段,选取轨迹中的任意一点O 为坐标原点,水平方向建立x 轴,竖直方向建立y 轴.在x 轴作出等距离的几个点A 1、A 2、A 3,设O A 1=A 1A 2=A 2A 3=l ;向下做垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M 1、M 2、M 3;过M 1、M 2、M 3做水平线与y 轴的交点分别为B 1、B 2、B 3.把O B 1的长度记为h 1,B 1B 2=h 2,B 2B 3=h 3.整个实验过程忽略空气阻力的影响.下列判断正确的是( )DA .h 1:h 2:h 3=1:4:9B .h 1:h 2:h 3=1:3:5C .平抛运动的初速度大小为12g l hD .平抛运动的初速度大小为21g l h h 二.填空题22.某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作.(1)先采用图甲所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A 沿水平方向弹出,同时B 球被松开自由下落,观察到两球同时落地.改变小锤打击力的大小,即可改变球A 被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 平抛运动在竖真方向上就是自由落体运动 .(2)接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片,图乙是照片的一部分,正方形小方格每边长L=1.0cm ,闪光的快慢是每秒30次,则可以计算出小球做平抛运动的初速度是 0.6 m/s .1 图2 23.某同学通过实验对平抛运动进行研究,他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分,如图2.O 点不是抛出点,x 轴沿水平方向,由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是 2 m/s ,抛出点的坐标x= -0.2 m ,y= -0.05 m (g 取10m/s 2)24.(1)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过打笔描点法画出小球平抛运动的轨迹. 为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上: ace . (a )通过调节使斜槽的末端保持水平 (b )每次释放小球的位置必须不同(c )每次必须由静止释放小球 (d )记录小球位置的铅笔每次应必须严格地等距离下降 (e )小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触(f )将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线(2)如图1是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片,背景方格纸的边长为2.5cm,A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片,则:(g=10m/s2)①频闪照相相邻闪光的时间间隔0.05 s;②小球水平抛出的初速度v0= 1.5 m/s;③小球经过B点时其竖直分速度大小为v By= 0.75 m/s.25. 如图2所示,在探究平抛运动规律的实验中,用小锤打击弹性金属片,A球被金属片弹出做平抛运动,同时B 球做自由落体运动.通过观察发现:A球在空中运动的时间等于B球在空中运动的时间(选填“大于”、“等于”或“小于”);增大两小球初始点到水平地面的高度,再进行上述操作,通过观察发现:A球在空中运动的时间等于B球在空中运动的时间(选填“大于”、“等于”或“小于”).图1 图2 图326.利用所学物理知识解答下列问题:(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图3甲所示,在实验前应调节将斜槽直至末端切线水平,实验时保证小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放.(2)某次实验记录由于没有记录抛出点,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),结合实验中重锤的情况确定坐标系,如图3乙中背景方格的边长均为0.05m,取g=l0m/s2,小球运动中水平分速度的大小是 1.5 m/s,小球经过B点时的速度大小是 2.5 m/s,小球平抛运动抛出点的x轴坐标为-0.2 m.27.三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:(1)甲同学采用如图1甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地.改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动.图1 图2 图3(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是两球在水平面上碰撞.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明平抛运动在水平方向上是匀速运动.(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=1.25cm,则由图可求得拍摄时每0.036 s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为0.7 m/s.(g取9.8m/s2)28. (1)在“研究平抛物体的运动”实验中,下列说法正确的是 AB .A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽轨道必须光滑D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好(2)如图2实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m.(g=10m/s2)求:抛出初速度v0为4m/s ;由抛出点到A点的时间为0.2s ;质点运动到B点的速度为 5m/s .29.两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验.(1)甲同学采用如图3甲所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方向弹出,同时球B被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动;(2)乙同学通过实验描迹得到平抛运动轨迹上A、B、C三点(如图乙所示),其坐标标记如图,坐标原点O为抛出点,y轴竖直向下,其中 B 点的位置或坐标的测量有明显的错误,请根据你认为正确的数据算出小球平抛的初速度v= 1 m/s(g=10m/s2).30.图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是AC .a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 C .(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm,y2为45.0cm,A、B两点水平间距△x为40.0 cm,则平抛小球的初速度v0为2.0 m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度v C为 4.0 m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2).31.三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动.(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是P球击中Q球.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动.(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=1.25cm,则由图可求得拍摄时每 3.57×10-2 s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为0.7 m/s.(g=9.8m/s2)图1 图2 图332.在做“研究平抛运动”的实验时,只画出了如图所示的一部分曲线,在曲线上取A、B、C三点,测得它们的水平距离均为△x=0.2m,竖直距离h1=0.1m,h2=0.2m,则平抛物体的初速度v0= 2 m/s,抛出点距A的水平距离x= 0.1 m.(g取10m/s2)33.如图3所示,为一个探究平抛运动特点的实验,在课桌上用物理书弯成一个曲面,使曲面末端切线水平,右边缘A距竖直墙面x1=10cm.把白纸和复写纸帖在墙上,记录钢球的落点.①使钢球从曲面上某点由静止滚下打在墙上,记录落点为P;②将课桌向远离墙面方向移动使曲面右边缘A距竖直墙面 x2=20cm,使钢球从曲面上同一位置由静止滚下打在墙上,记录落点为N;③再次移动课桌,使曲面右边缘A距竖直墙面x3=30cm,钢球仍从曲面上同一位置由静止滚下打在墙上,记录落点为M;④测得OM=33cm,ON=58cm,OP=73cm.(1)实验中为了减小误差而采取的措施中正确的是BCD (填写选项前的字母).A.曲面应尽量光滑B.小球应选用体积较小的实心钢球C.曲面应相对桌面固定D.每次实验中均应重复几次后,再记录平均落点(2)小球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动.由测得的数据可求出小球平抛的初速度为 1.0 m/s(不计空气阻力,g取10m/s2,结果保留2位有效数字).34. 在做“研究平抛物体的运动”实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是ABFA.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.斜槽轨道必须光滑D.小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止开始释放E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线F.要使描出的轨迹更好地反应真实的运动,记录的点应适当多一些.35.在“研究平抛物体运动的实验”中,有以下两个探究问题:(1)在做这个实验时,下列情况或做法不会增大实验误差的是 AA.斜槽与小球之间有摩擦B.斜槽末端的切线水平没有调好C.小球每次释放的位置不同D.安装有斜槽的方木板时,其重锤线与木板竖直线不对齐(2)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有正方形小方格的纸来记录轨迹,每个小方格的边长为 L=1.25cm,若小球在平抛运动过程中的几个位置如图1中的 a、b、c、d 所示,则小球平抛运动到 c 点时,c 点在竖直方向与抛出点的距离 y= 0.05 m,c 点的瞬时速度大小为 v c= 1.1 m/s(取 g=10m/s2).图1 图2 图336.如图2所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后,又在估计上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm,g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:(1)小球从a→b 、b→c 、c→d 所经历的时间 相等 (填“相等”或“不相等”).(2)a 点 不是 (填是或不是)小球的抛出点.(3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,根据小球从a→b 、b→c 、c→d 的竖直方向位移差,求出小球从a→b 、b→c 、c→d 所经历的时间是 0.05 s .(4)再根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度的大小v 0= 1 m/s .37.如图3甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
探究平抛运动规律
方案二:频闪照相
方案二:频闪照相 对比分析 探究平抛运动竖直分运动的特点
方案二:频闪照相
对比分析 探究平抛运动水平分运动的特点
光电门
电磁铁
电磁铁
磁 片
吸球开关
方案三:喷水法
如图,倒置的饮料瓶内装有 水,瓶塞内插着两根两端开 口的细管,其中一根弯成水 平,加上一个很细的喷嘴。
水平喷出的细水 柱即为平抛运动
结论:在误差允许范围内,四段位移近似相等,即AB=BC=CD=DE
方案一:描轨迹法
X1
X2
O
h
3h
5h
X3
X4
7h
y
x
在平抛运动的轨迹上,竖直位移 为h、3h、5h……,它们对应的四段 水平位移相等。
说明,平抛运动可分解为水平方向的匀 速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
方案一:描轨迹法
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线
设计方案
方案一:描轨迹法 方案二:频闪照相 方案三:喷水法 方案四:传感器
方案一:描轨迹法
【实验目的】 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
方案一:描轨迹法
【实验原理】
1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具
(1)代数计算法:将各点(如M2点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,看计算得 到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数。
(2)图像法:建立y -x2坐标系,根据所测量的 各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标 系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若 大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是 抛物线。
高中物理 5.3 实验:研究平抛运动课件 新人教版必修2
1.能够描出平抛运动物体的轨迹。
2.能够判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.能够求出平抛运动物体的初速度。
一
二
三
四
一、实验原理
平抛运动可看作两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速直
线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动。则水平方向 x=v 0t,竖直
方向 y=
1
2, 令小球做平抛运动,
个小球从轨道A射出,并在射出时撞开碰撞开关S,使电磁铁E断电释
放它吸着的小球。
②让电磁铁E从N向M移动,调整它的位置,多次重复以上步骤。
我们看到两个小球每次都发生相碰,因此可以得出两个小球在竖
直方向的运动情况相同的结论,即平抛运动在竖直方向上的分运动
是自由落体运动。
一
二
三
四
2.轨迹研究法
描出平抛运动的轨迹,建立起水平、竖直方向的直角坐标系,通
A、B、C、D、E等点,现测得各点到A点之间的距离分别为19.6 cm、
39.8 cm、60.2 cm、79.6 cm,试根据影子的运动讨论物体在水平方
向上的运动情况。
类型一
类型二
类型三
解析:小球在地面上留下的影子的运动情况反映了物体在水平方向
的运动情况。各点到A点之间的距离即为物体在水平方向上的位移,
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用刻度尺将点连成折线
类型一
类型二
类型三
解析:通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运
动,故A正确;因为要画同一运动的轨迹,每次释放小球的位置必须
相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;记
录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,故D错
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(精心整理,诚意制作)
3.实验:研究平抛运动
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:__________
_
第I卷(选择题)
一、选择
题
1.为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表:
序号抛出点的高度/m 水平初速度/(m·s
-1)
水平射程/m
10.2020.40
20.2030.60
30.4520.60
40.4541.2
50.8020.8
60.8062.4
以下探究方案符合控制变量法的是()
A.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据C.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据2.某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度。
在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度。
下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺(图中P点为重锤的投影位置),其中可能正确的是()
3.某学生在做“研究平抛运动”的实验中,描出了如图所示的几个实验点,其中偏差较大的实验点B出现的原因可能是()
A.小球滚下的高度较其他各次高
B.小球滚下的高度较其他各次低
C.小球滚下时具有一定的初速度
D.以上说法均有可能
二、多选
题
4.在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是()
A.重垂线 B.停表
C.坐标纸或白纸 D.天平
5.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是()
A.安装有斜槽的木板时,一定要注意木板是否竖直
B.安装有斜槽的木板时,只需注意小球不和木板发生摩擦
C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律
6.在探究平抛运动的规律时,可以选用如图所示的各种装置图,则以下操作合理的是()
A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A一定要低于水面
C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.除上述装置外,还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹
7.在“研究平抛物体的运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置是(设小球半径为r)()
A.斜槽口末端O点
B.小球在槽口时,球心在木板上的投影点
C.槽口O点正前方r处
D.小球放在槽口末端时,过小球最高点的水平线与槽口的竖直线的交点正下方r处
8.下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大()
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端不水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远
第II卷(非选择题)
三、实验题
9.某同学通过实验描迹得到平抛运动轨迹上A、B、C三点(如图所示),其坐标标记如图,坐标原点O为抛出点,y轴竖直向下,其中________点的位置或坐标的测量有明显的错误,请根据你认为正确的数据算出小球平抛的初速度v=________ m/s(结果保留三位有效数字,g取10 m/s2)。
10.如图所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度。
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的
________________和________________,然后由公式____________求出k 的平均值。
(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到
________(填“同一”或“不同”)位置。
然后分别测出小球几次飞出后
的________________和________________,再由公式________________求出初速度的平均值。
11.在“研究平抛物体的运动”的实验中:
(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_____________。
(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用________来确定的。
(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,只有一处失误,即是_______________。
(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为_____________,测量值比真实值要________________(填“偏
大”“偏小”或“不变”)。
12.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。
每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。
(g取9.8m/s2)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s;B点的竖直分速度为________m/s。
(g取
10m/s2)
参考答案
1.A
【解析】若探究水平射程与高度的关系,应保证物体平抛运动的初速度不变,改变下落高度,选项A正确,B错误;若探究水平射程与初速度的关系,应保证平抛运动的下落高度不变,改变初速度,选用的数据可以是1、2的实验数据或3、4的实验数据或5、6的实验数据,选项C、D错误。
2.A。